Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи

..pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
25.39 Mб
Скачать

дование, агрегат, сборочная единица) окажется работоспособной и выполнит поставленную задачу.

Профилактические работы составляют наибольшую часть объема ТО и Р. Они направлены на обеспечение безотказной эксплуатации оборудования в межремонтные периоды за счет предупреждения отказов и повреждений сборочных единиц и агрегатов и поддержания их технических характеристик в преде­ лах установленных допусков.

Если система ТО и Р построена правильно, то она способст­ вует уменьшению потока отказов и повреждений, увеличивает долговечность оборудования. Однако на проведение профилак­ тических мероприятий и текущего ремонта затрачивается опре­ деленное время, в течение которого оборудование не может быть использовано в работе. И чем это время больше, тем хуже пока­ затели эффективности использования оборудования. Кроме того, для выполнения ТО и Р требуется большой штат специалистов, дорогое оборудование и диагностическая аппаратура, что, в свою очередь, ухудшает показатели экономической эффективности использования оборудования. Все это должно учитываться при разработке системы ТО и Р (рис. 6.1).

Системой ТО и Р называют совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и

Рис. 6.1. Критерии планирования ТО и Р

6 - 10480

исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества изделий, входящих в эту систему.

Цель системы ТО и Р - это управление техническим состоя­ нием оборудования в течение его срока службы или ресурса, по­ зволяющее обеспечить:

заданный уровень готовности оборудования к работе; работоспособность оборудования при эксплуатации; минимальные затраты труда и средств на выполнение ТО и Р. Средства ТО и Р - это комплекс технологического оснащения

итехнического диагностирования, необходимых для поддержа­ ния исправности или работоспособности объектов ТО и Р.

Программа ТО и Р - это документ, содержащий совокупность основных принципов и принятых решений по применению наи­ более эффективных методов и режимов ТО и Р, реализованных в конструкции объектов при их проектировании и изготовлении,

иэксплуатационно-технической документации с учетом задан­

ных требований и условий эксплуатации. Программа отражает принятую для того или иного объекта эксплуатации стратегию (концепцию) ТО и Р и играет роль звена, соединяющего воедино для достижения поставленной цели объект, средства, персонал и документацию. Программа является важным звеном системы ТО и Р, придающим четкую идеологическую направленность и кон­ кретность действий на длительный период эксплуатации обору­ дования. Программа ТО и Р реализуется в «Регламенте техниче­ ского обслуживания и ремонта оборудования» и Инструкциях персоналу.

ВИДЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ

Основной задачей ТО является отдаление момента достижения машиной неработоспособного или неисправного со­ стояния с помощью мероприятий, предупреждающих отказы и неисправности, т.е. поддерживающих параметры технического состояния машины (агрегата, механизма), близкими к номиналь­ ным (например, с помощью контрольно-регулировочных, кре­ пежных работ или замены изношенных деталей), а также сни­ жающих скорость разрушения деталей (например, с помощью смазочных и регулировочных работ).

ТО включает регламентированные в технической документа­ ции операции (уборочно-моечные, крепежные, контрольно­ регулировочные и смазочно-заправочные), проводимые принуди­ тельно в плановом порядке, как правило, без разборки и снятия с машины агрегатов, узлов и деталей. В ТО может также входить

162

замена некоторых деталей. Проведение ТО должно обеспечивать безотказную работу машины в пределах его периодичности.

На рис. 6.2. приведена классификация различных видов тех­ нического обслуживания.

В зависимости от этапа эксплуатации различают ТО при ис­ пользовании, ТО при хранении, ТО при транспортировании и ТО при ожидании.

Периодическое техническое обслуживание проводят через ус­ тановленные в эксплуатационной документации значения нара­ ботки или интервалы времени.

Сезонное техническое обслуживание выполняют при подго­ товке оборудования к использованию в осенне-зимних и весенне­ летних условиях.

Техническое обслуживание в особых условиях эксплуатации предусматривает проведение ряда технологических операций при

периодических технических обслуживаниях, которые

способст-

 

 

 

Виды ТО

 

 

 

Поэтапу

 

По нервмачаоста

По условвви

По рсгламевтацвв

 

По оргавк

эксплуатации

 

выволвсавв

эксплуатацвв

 

 

 

ТО ара

 

ТО

ТО в особых

 

ТО воточвое

всвоАэоваава

 

всрводвчеосос

уславввх

 

 

 

 

 

ТОврв

^

ТО сезоввое

 

ТО с псрводвчсскам

¥

ТО

 

 

 

централвэоваввое

ТОврв

 

 

 

ТО с веврерыввым

¥

ТО

травспортвро-

 

 

 

 

децевтралвэо-

 

 

 

 

 

 

ваваое

ТОврв

 

 

 

 

 

ТО

 

 

 

 

 

 

эксилуатацвов»

 

 

 

 

 

 

вым версоаалом

 

 

 

 

 

 

ТО

 

 

 

 

 

 

ТО

 

 

 

 

 

 

эксплуатирующее

 

 

 

 

 

 

оргаввэацвеЯ

 

 

 

 

 

 

ТО

 

 

 

 

 

w ТО вредврвитлем-

 

 

 

 

 

^

вэготоовтслем

Рис. 6.2. Виды технического обслуживания

вуют нормальной эксплуатации машин в условиях пустыни и песчаных почв, на каменистых грунтах, в высокогорных условиях и при низких температурах.

Отдельные виды специального ТО выполняют в объеме, ука­ занном в технической документации предприятия-изготовителя.

Регламентированное техническое обслуживание проводят с пе­ риодичностью и в объеме, предусмотренными в нормативно­ технической или эксплуатационной документации, независимо от технического состояния оборудования в момент начала техниче­ ского обслуживания.

Техническое обслуживание с периодическим контролем преду­ сматривает выполнение контроля технического состояния обору­ дования с установленными в нормативно-технической или экс­ плуатационной документации периодичностью и объемом, а объ­ ем остальных операций определяется техническим состоянием оборудования в момент начала технического обслуживания.

Техническое обслуживание с непрерывным контролем, преду­ смотренное в нормативно-технической или эксплуатационной документации, выполняется по результатам непрерывного кон­ троля технического состояния оборудования.

Поточное техническое обслуживание заключается в выполне­ нии требуемого комплекса технологических операций на специа­ лизированных рабочих местах с определенными технологической последовательностью и ритмом.

Централизованное техническое обслуживание заключается в выполнении требуемого комплекса технологических операций персоналом и средствами одного подразделения предприятия.

Децентрализованное техническое обслуживание заключается в выполнении требуемого комплекса технологических операций персоналом и средствами нескольких подразделений предпри­ ятия.

ТО оборудования следует выполнять в соответствии с инст­ рукциями и рекомендациями, утвержденными в установленном порядке, и инструкциями заводов-изготовителей.

Графики ТО должны составляться владельцами оборудова­ ния, согласовываться с подразделениями, эксплуатирующими оборудование и контролироваться службой главного механика предприятия.

Основной задачей ремонта является восстановление ис­ правного или работоспособного состояния оборудования, а также его ресурса.

Восстановление работоспособного состояния включает иден­ тификацию отказа (определение места и характера дефекта), наладку или замену отказавшего элемента, регулирование и кон-

164

троль технического состояния элементов объекта и заключитель­ ные операции по контролю работоспособности объекта в целом. Отдельные операции ремонта могут совпадать с операциями ТО.

На рис. 6.3 приведена классификация видов ремонта.

Текущий ремонт (ТР) предназначен для обеспечения или вос­ становления работоспособности оборудования восстановлением или заменой отдельных его агрегатов, сборочных единиц и дета­ лей (кроме базовых), достигших предельного состояния.

Капитальный ремонт (КР) оборудования, агрегатов и сбороч­ ных единиц предназначен для восстановления их исправности и ресурса, близкого к полному (не менее 80 %), посредством заме­ ны или восстановления любых составных частей, включая базо­ вые.

Направляются оборудование и агрегаты на КР на основании результатов анализа их технического состояния и наработки. При этом учитывают также затраты на текущий ремонт, напри­ мер, суммарную стоимость израсходованных запасных частей с начала эксплуатации. Как правило, производят не более одного КР оборудования (не считая КР агрегатов). На практике стара­ ются исключить полнокомплектный КР оборудования, заменяя отдельные агрегаты и сборочные единицы, требующие ремонта.

Для некоторых видов оборудования и агрегатов в зависимо­ сти от условий эксплуатации может предусматриваться средний ремонт.

 

 

 

 

Ввды ремоата

 

 

 

 

 

По степеав

 

По плаварова*

По регламента-

 

По сохравеввю ара*

| -

По оргавахацвв

 

восстааовле*

 

цаа выоолае-

 

аадлежвоств ремоата*

 

ааа ресурса

 

шшю

ава

 

руемых частей

 

выоолвеава

£

КапвтальаиЙ

£

ПлавоаыЙ

Регламевтаро-

>

Обехлвчеавый

»

Агрегатвый

 

ремоат

 

ремоат

ваввый реиовт

 

ремоат

 

ремоат

 

Средаай

 

Неплавоаый

Ремоат во

*

Необехлачеввый

»

Поточвый

 

ремоат

 

ремоат

техввческому

ремоат

ремоат

 

 

 

 

состоаавю

 

 

 

 

*

Текущая

 

 

 

 

 

 

Ремоат

ремоат

 

 

 

 

 

»

эксолуатарующей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оргаавхацаей

 

 

 

 

 

 

 

 

Ремоат

 

 

 

 

 

 

 

саецвалвхаро*

 

 

 

 

 

 

 

ааваой оргаавм-

 

 

 

 

 

 

 

 

цвей

 

 

 

 

 

 

 

»

Ремоат

Рис. 6.3. Виды ремонта

 

 

 

предарввтвем-

 

 

 

 

взготоввтелем

Средний ремонт (СР) предназначен для восстановления ис­ правности и частичного восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры и контролем технического состояния составных частей в объеме, установленном в нормативно-технической доку­ ментации.

Плановый ремонт - ремонт, постановка на который осущест­ вляется в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.

Неплановый ремонт - ремонт, постановка на который осуще­ ствляется без предварительного назначения.

Регламентированный ремонт - плановый ремонт, выполняе­ мый с периодичностью и в объеме, установленными в эксплуата­ ционной документации, независимо от технического состояния оборудования в момент начала ремонта.

Ремонт по техническому состоянию - ремонт, при котором контроль технического состояния выполняется с периодичностью и в объеме, установленными в нормативно-технической докумен­ тации, а объем и момент начала ремонта определяются техниче­ ским состоянием оборудования.

Обезличенный ремонт выполняется без сохранения принад­ лежности восстановленных составных частей к определенному экземпляру оборудования.

Необезличенный ремонт осуществляется при сохранении принадлежности составных частей к определенному экземпляру оборудования.

Агрегатный ремонт представляет собой обезличенный ре­ монт, при котором неисправные агрегаты заменяются новыми, или заранее отремонтированными.

Поточный ремонт осуществляется на специализированных рабочих местах с определенными технологической последова­ тельностью и ритмом.

Необходимость проведения того или иного вида ремонта, его периодичность и операции определяются конструктивными осо­ бенностями машин, характером выполняемых ими функций, ус­ ловиями эксплуатации и другими факторами.

Надежность оборудования неразрывно связана с правильной организацией его ТО и Р. Расходы на поддержание работоспо­ собности оборудования зачастую значительно превосходят его первоначальную стоимость.

В настоящее время в эксплуатации используются различные виды стратегий использования оборудования по на­ значению, его технического обслуживания и ремонта.

В зависимости от имеющихся возможностей для диагностиро­ вания и определения технического состояния оборудования в процессе эксплуатации и от принятого критерия для установле­ ния сроков его замены различают следующие стратегии исполь­ зования оборудования по назначению: 1) до выработки назначен­ ного ресурса (срока службы); 2) до предотказового состояния; 3) до отказа.

Стратегии ТО и Р классифицируются следующим образом:

стратегия технического обслуживания по наработке (кален­ дарному времени, ресурсу), при которой перечень (объем) и пе­ риодичность выполнения операций определяются значением на­ работки (календарного времени, ресурса) с начала эксплуатации или после капитального (среднего) ремонта;

стратегия технического обслуживания по состоянию, при ко­ торой перечень и периодичность выполнения операций опреде­ ляются фактическим состоянием объекта в момент начала ТО;

стратегия ремонта по наработке, при которой объем разбор­ ки объекта и контроля его составных частей назначается единым для всех однотипных объектов в зависимости от наработки с на­ чала эксплуатации и (или) после капитального ремонта, а пере­ чень операций ремонта определяется с учетом результатов кон­ троля составных частей объекта;

стратегия ремонта по техническому состоянию, при которой перечень операций, в том числе разборки объекта, определяется по результатам диагностирования объекта в момент ремонта, а также по данным о надежности этого конкретного объекта и од­ нотипных объектов.

Стратегии ТО и Р по состоянию (стратегии по состоянию) существенно отличаются от стратегий ТО и Р по наработке (стратегии по наработке). Эти отличия заключаются не только в самом характере технологических процессов ТО и Р, но и в рас­ пределении ресурсов, требуемых на развитие производственно­ технической базы, соответствующей требованиям той или иной стратегии. А эти требования к развитию базы разные.

Стратегия по состоянию предполагает обеспечение высокого уровня эксплуатационной технологичности объекта, создание и внедрение эффективных средств диагностирования и неразру­ шающего контроля, оснащение лабораторий и цехов современ­ ными средствами сбора, обработки, передачи и хранения инфор­

мации. Стратегия же по наработке требует развития эксперимен­ тальной базы предприятий и обеспечения на этой основе обосно­ ванных значений ресурса до ремонта для каждой совокупности однотипных объектов.

Очевидно, что от своевременного выбора соответствующей стратегии ТО и Р в решающей мере зависит своевременность и правильность выбора требуемой технической политики развития службы эксплуатации оборудования нефтегазодобывающего об­ щества.

Стратегии ТО и Р естественным образом связаны со страте­ гиями эксплуатации оборудования (табл. 6.1).

Каждой стратегии использования по назначению соответству­ ет своя наиболее эффективная стратегия ТО и Р, обозначенная в табл. 6.1 знаком «+». Из табл. 6.1 видно, что для стратегии ис­ пользования объекта по назначению до выработки назначенного ресурса (срока службы) наиболее эффективной стратегией ТО будет, естественно, стратегия по наработке. При ремонте объек­ тов возможны стратегии по наработке и по техническому состоя­ нию, что зависит от вида объекта и уровня его контролепригод­ ности при ремонте. Если же для объекта принята стратегия ис­ пользования до предотказового состояния, то наиболее эффек­ тивной при ТО будет стратегия по состоянию с контролем пара­ метров, а при ремонте - стратегия по техническому состоянию. Для объектов, используемых по стратегии до отказа, наиболее эффективными стратегиями ТО и Р будут: при ТО - стратегия по состоянию с контролем уровня надежности; при ремонте - стратегии по наработке и техническому состоянию.

Из приведенных данных следует, что отдельные объекты неф­ тегазовой отрасли следует использовать по назначению, обслу­ живать и ремонтировать, как правило, только по одной из ука­ занных стратегий.

 

 

Т а б л и ц а 6.1

 

Стратегия использования по назначению

Стратегия ТО и Р

до выработки на­

до предотказо­

 

 

значенного ресурса

до отказа

 

вого состояния

 

(срока службы)

 

 

Техническое обслуживание:

+

 

 

по наработке

+

 

по состоянию с контролем

 

 

параметров

 

 

+

по состоянию с контролем

 

 

уровня надежности

 

 

 

Ремонт:

+

-

+

по наработке

по техническому состоянию

+

+

+

Для функциональных систем в целом, например для комплек­ са оборудования, входящего в состав буровой установки, или для комплекса скважинного оборудования, используемого при меха­ низированной добыче нефти, наиболее вероятно применение всех указанных в табл. 6.1 стратегий эксплуатации или так называе­ мой смешанной (комбинированной) стратегии.

В практике эксплуатации сложных систем различного назна­ чения в той или иной степени применяются все типы стратегий. Их применение определяется уровнем технического совершенст­ ва объектов эксплуатации (надежностью, эксплуатационной тех­ нологичностью, контролепригодностью) и уровнем информаци­ онного и технологического обеспечения системы их эксплуата­ ции. Например, в нефтегазовой отрасли РФ действует систе­ ма ТО и Р, использующая преимущественно стратегию по нара­ ботке.

Экономическая эффективность технологических процессов бурения скважин и добычи нефти и газа в значительной мере определяется выбором оптимальной стратегии использования оборудования по назначению, его ТО и Р.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ТО И Р ОБОРУДОВАНИЯ ПО НАРАБОТКЕ

Для большинства видов техники, в том числе для оборудования, используемого для бурения скважин, добычи нефти и газа, преимущественно применяется стратегия ТО и Р, основанная на обязательном планировании их сроков, объемов, подготовки и выполнения.j

Система ТО и Р, использующая эту стратегию, получила на­ звание системы планово-предупредительного обслуживания и ремонта (ППР)^

Операции системы ТО и Р обычно состоят из двух составных частей: контрольной и исполнительской. Планово-предупре­ дительный характер системы ТО и Р определяет плановое и принудительное (через установленную наработку или промежу­ ток времени) выполнение контрольной части операций и после­ дующее выполнение по потребности исполнительской части. Часть операций ТО и Р (например, смазочные операции) выпол­ няются в плановом порядке без предварительного контроля.

Основу планово-предупредительной системы технического об­ служивания и ремонта (система ППР) составляет плановый пре­ дупреждающий отказы ремонт (обслуживание) оборудования, осуществляемый 'регламентно через заранее назначенные проме­ жутки времени U-

Исходя из этого положения система ППР состоит из перио­ дически повторяющегося комплекса (.профилактических и ре­ монтных работ) условно обозначенных Mi, М2, Мз и М< (рис. 6.4, а), отличающихся объемом работ и периодичностью tu £2, £3 и t4 (рис. 6.4, б). При каждом виде ремонта восстанавливается рабо-

а

 

 

, 4

М3

,

м2

’ -

М2

М, М, т м, м,

М, М,

t м, м,

t т 1 т т __I__Î__1 т т

б

 

 

h

jh

 

j

U

 

 

j

Рис. 6.4. Схема периодичности ТО и Р машины и кинетика изменения пара­ метра ее технического состояния при эксплуатации:

П.ы - исходное значение параметра технического состояния; Ппр - предельное значение параметра технического состояния